JP2005092935A - 画像記録方法、光ディスク装置、プログラムおよび情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 ユーザーがペンやプリンタを使用することなくディスクへタイトルや内容を記入することができるようにする。
【解決手段】 グルーブ上にデータの記録を行う光ディスク装置において、グルーブ間のランドにフォーカシング及びトラッキングし、文字、画像データに応じて変調したパワーを照射することで、データ記録面に可視画像を形成する制御を行うシステムコントローラ３３を備えた。
【選択図】 図３

Description

本発明は、画像記録方法及び光ディスク装置に関し、特にカートリッジに封入されていない光ディスクのデータ記録面に文字や図形を描画する技術に関する。

追記型光ディスクに代表されるＣＤ−Ｒはドライブ及びメディアの低価格化に伴い急速な普及が見られる。ＣＤ−Ｒは、今やＰＣに標準搭載されているＣＤ−ＲＯＭドライブで再生できるため、フロッピー（登録商標）ディスクに入り切らないデータを移動させるのにとても便利である。またＣＤ−Ｒを用いればオリジナルの音楽ＣＤを作成できるため、音楽愛好者にとって魅力あるものに映る。そのためＣＤ−Ｒの需要はうなぎ上りで、一人でＣＤ−Ｒを何百枚も所有することは珍しくない。また最近のＣＤ−Ｒドライブは書き込み速度が高速になり短時間で大量のＣＤ−Ｒを焼くことが可能になった。
光ディスクのデータ記録面に可視画像を形成する方法はいろいろ提案されている。例えば特許文献１、２に示された技術はデータ記録領域外に可視画像を形成するもので、画像形成により記録データの品質低下を招かないものの、データ容量により画像領域面積が左右され、画像領域を確保できない場合も発生する。
また、特許文献３に示されている技術は、グルーブの形状を変化させて可視画像を形成するもので、光ディスクの製造段階に画像が作成され、データ記録時に画像を作成するものではない。
また、特許文献４に示されている技術は、データ領域へ画像データを２重書きするもので記録データの品質低下が問題となる。
更に、特許文献５に示されている技術は、データの記録ピットの形状を変化させて可視画像を形成するもので、これも記録データの品質低下が問題となる。
特開２００２−３６７１７３公報 特開２００３−０５１１１８公報 特開平１１−２１３４５５号公報 特開平９−３０６１４４号公報 特開平６−０３６５１４号公報

スタンプＣＤはラベル面に印刷が施してありディスクの判別や記録内容の判断が容易に行える。しかしＣＤ−Ｒはユーザーがデータを書き込むものなので、ラベル面は無地であったり、ブランドデザインが印刷されているだけで、ただデータを書き込んだだけだと目視によるディスクの判別や記録内容の判断は不可能である。そこで通常、ユーザーはデータを書き込んだ後、ＣＤ−Ｒへディスクタイトルを記入するが、最も一般的で簡単なのが油性のペンで手書きする方法である。しかし油性のペンが必要であったり、手書きによるため見栄えが悪いという欠点を持つ。
他にもＣＤ−Ｒ専用ラベルに印刷して貼る方法や印刷可能ＣＤ−Ｒへ専用プリンタで直接印刷する方法があり、これらによればフルカラーのきれいなラベルを作成できる。しかし前者はラベルのコストが高く剥れによるトラブルが発生したり、後者はプリンタブルメディアが割高で、高価な専用プリンタが必要になるなど、安易で安価な方法とは言えない。

ところでＣＤ−Ｒは強いレーザ光線で記録膜と基板を変形させピットを形成することでデータの記録が行われる。そして記録されたデータは弱いレーザ光線をあてて戻ってくる反射光の変化により読み出される。反射光の変化はレーザ光線の波長に強く反応するようになっているが、ピットにより可視光における反射率も変化するため、データの記録してある部分と記録していない部分で色が変化して見える。
つまりトラックを走査線としてピットからの反射光にて特定の意味を有した文字とかマークを形成すれば、目視可能な文字とかマークになるのである。そこでデータの記録領域外に可視画像を形成する技術が前述した特開２００２−３６７１７３公報、特開２００３−０５１１１８公報に公開されている。しかし記録データの容量が大きいと画像を記録できる領域が小さくなったり、追記可能なディスクには画像を記録できないなどの問題があった。
また、記録データのピット形状を変化させることで可視画像を形成する技術が前述した特開平６−０３６５１４号公報に公開されている。しかしピット形状は記録品質に直結するため、それを変化させることは記録品質の低下を免れない。またデータ記録と画像記録を同時に行わなければならずデータ処理が複雑になったり、既にデータが記録済のディスクには画像を形成できないなどの問題があった。
本発明は上述した実情を考慮してなされたもので、ユーザーがペンやプリンタを使用することなくディスクへタイトルや内容を記入することができる技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、レーザ光を案内するためのグルーブが予め形成されている記録可能な光ディスクに画像記録を行う画像記録方法おいて、データの記録後または記録前にレーザ光をデータトラック間に照射し、データトラック間部分の可視光反射率を変化させることにより、データ記録面に目視可能な画像を形成する画像記録方法を最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明は、グルーブ上にデータの記録を行う光ディスク装置において、グルーブ間のランドにフォーカシング及びトラッキングし、文字、画像データに応じて変調したパワーを照射することで、データ記録面に可視画像を形成する制御を行うシステムコントローラを備えた光ディスク装置を最も主要な特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項２の光ディスク装置において、システムコントローラは、データの記録時と同じようにライトパワーのキャリブレーションを行ってから画像の記録を開始する制御を行う光ディスク装置を主要な特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項２または３の光ディスク装置において、システムコントローラは、グルーブトラッキングで目標位置へ移動した後ランドトラッキングへ移行し画像の記録を開始する制御を行う光ディスク装置を主要な特徴とする。
請求項５記載の発明は、システムコントローラに請求項２記載の制御を行わせるプログラムを最も主要な特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項５記載のプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体を最も主要な特徴とする。

本発明によれば、データ容量に関係無く全面に画像を形成できる。またユーザーがペンやプリンタを使用することなくディスクタイトルやディスク内容を目視可能に記録できる。また安定した画像記録が可能となる。また任意の場所に画像を記録できる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１はＣＤ−Ｒの基本構造図（要部拡大断面図）である。光ディスク１は、基板２に記録層３、反射層４、保護層５を積層した構造になっている。基板２はポリカーボネート材料でできていて、グルーブと呼ばれる溝６が刻まれている。この溝６はレーザ光を案内するためにあるが微妙に蛇行しており、アドレスやディスク情報を含むＡＴＩＰ情報がＦＭ変調されて記録されている。
記録層３は有機色素材料でできていて、ここに強いレーザ光が照射されると変質してピットが形成される。反射層４は金や銀の金属膜でできていて、基板２、記録層３を透過したレーザ光を反射させる役割を持つ。保護層５は反射層４の酸化を防止することと反射層４や記録層３を外的損傷から守る役割を持つ。データの記録はレーザ光を溝６にトラッキングさせ記録データに応じて強いレーザ光を照射することで行われる。
強いレーザ光を受けた記録層３は温度が上昇し有機色素材料が変質するとともに基板２にも影響を及ぼし形状変化する。これがピットとなる。このピットにレーザ光を照射すると位相干渉や拡散などが発生し反射光量が減少するので記録データを信号として読み出すことができる。
記録層３の有機色素材料は多くの種類が開発されているが大きくアゾ系、シアニン系、フタロシアニン系の３つに分けられる。どれもＣＤのレーザ波長である７８０ｎｍの光に対しては似た特性を持つが可視光に対しては大きくその吸収特性が異なり、添加される材料によっても大きく変化するが、未記録面を目視するとアゾ系は深い青、シアニン系は青緑、フタロシアニン系は透明に見える。
強いレーザ光を照射すると有機色素材料が変質し可視光特性も変化するので、記録部と未記録部で色とかコントラストの変化を見て取れる。従ってデータ記録と同様に光ディスク１の未記録部へ画像データに従って強いレーザ光を照射すると目視可能な画像を形成することができる。

レーザ光はトラッキングエラー信号（ＴＥ信号）を基にトラッキングサーボにより溝６に正確に位置決めされる。ＴＥ信号の検出方式は各種あるがフォーカスサーボを掛けた状態で図１のレーザ光または光ディスク１を左右に動かすと図１のようなＴＥ信号が得られる。トラッキングサーボをＯＮするとＴＥ信号の白丸点に信号が安定するように対物レンズ７が制御されその結果溝６へレーザ光を位置決めすることができる。
ここでＴＥ信号を反転させると図１の反転ＴＥ信号のようにＴＥ信号に対し位相が１８０度ずれた波形が得られる。この信号を基にトラッキングサーボをＯＮすると反転ＴＥ信号の白丸点に信号が安定するように対物レンズ７が制御されその結果ランド８へレーザ光を位置決めすることができる。つまりランド８へのレーザ光の位置決めはＴＥ信号を反転させることで簡単にできる。
図２は光ディスクへの画像記録状態を示す図であり、（１）は光ディスクの全体図、（２）はその要部拡大図である。光ディスク１の内側にデータ記録済領域１０がありその外側にはデータ未記録領域１１がある。データは溝６に記録されており、ここではデータピット１２を白丸で示した。
このデータ記録済領域１０に画像１３を形成するためにランド８へ画像ピット１４を書き込む。画像ピット１４の集合体が画像１３である。その様子を図２に示すが、画像１３がこの大きさだと目視不可能である。実際には目視可能な大きさで画像１３が形成される。画像１３はデータ未記録領域１１に形成することもでき、画像１３を形成した後にデータを記録することもできる。

図３は本発明の実施の形態に係る光ディスク装置の機能ブロック図である。矢印は代表的な信号やデータの流れを示すもので各ブロックの接続関係を全て表すものではない。以下、その構成を動作と併せて説明する。
光ディスク１はスピンドルモータ２１により回転駆動させられる。スピンドルモータ２１はモータドライバとサーボ手段により線速度が一定または角速度が一定になるように制御される。この線速度または角速度は段階的に変更が可能である。
光ピックアップ２２は、図３には示していない半導体レーザ、光学系、フォーカスアクチュエータ、トラックアクチュエータ、及び受光素子、ポジションセンサを内蔵したものでレーザ光を光ディスク１に照射し、光ディスク１にデータを記録したり、データを読み取るためのユニットである。また光ピックアップはシークモータにより移動可能である。
これらフォーカスアクチュエータ、トラックアクチュエータ、シークモータは受光素子、ポジションセンサから得られた信号を基にモータドライバとサーボ処理によりレーザスポットが目的の場所に位置するよう制御される。
リードの場合、光ピックアップ２２で得られた再生信号はリードアンプ２３で増幅され２値化された後、ＣＤデコーダ２４に入力されデインターリーブとエラー訂正の処理を受ける。続いてこのデータはＣＤ−ＲＯＭデコーダ２５に入力されさらにデータの信頼性を高めるためにエラー訂正の処理を受ける。その後このデータはメモリマネージャ２６により一旦バッファメモリ２７に蓄えられ、セクタデータとして揃ったところでホストインターフェース２８を通し図示しないホストへ一気に送られる。
ライトの場合、ホストインターフェース２８を通しホストから送られてきたデータはメモリマネージャ２６により一旦バッファメモリ２７に蓄えられる。バッファメモリ２７にある程度データが貯まったところでライトを開始するがその前にレーザスポットを書き込み開始地点に位置させなければならない。
この地点はトラックの蛇行により予め光ディスク１に刻まれているウォブル信号により求められる。ウォブル信号にはＡＴＩＰと呼ばれる絶対時間情報が含まれておりＡＴＩＰデコーダ２９によりこの情報が取り出せる。またＡＴＩＰデコーダ２９が生成する同期信号はＣＤエンコーダ３０に入力され正確な位置でのデータの書き出しを可能にしている。
バッファメモリ２７のデータはＣＤ−ＲＯＭエンコーダ３１やＣＤエンコーダ３０でエラー訂正コードの付加やインターリーブが行われ、ＣＤエンコーダ３０から記録用ＥＦＭに変調された信号となって出力され、ＬＤ制御部３２や、光ピックアップ２２によりコントロールされたレーザ光線により光ディスク１に記録される。ＬＤ制御部３２は記録用ＥＦＭに従ってレーザ光線をライトパワーで発光させたり、適切な記録再生が行えるように絶えず発光の状態を制御している。

次に画像の記録について説明する。ホストから送られてきた画像データはホストインターフェース２８とメモリマネージャ２６を通りバッファメモリ２７に一旦蓄積される。画像データを受け取り終わるかある一定量の画像データを受け取ったところで記録を開始するが、画像データを受け取り終わっていなければ、記録中も画像データの受信を続ける。
システムコントローラ３３はスピンドルモータ２１と画像エンコーダ３４を起動し光ピックアップ２２をホームポジションに移動させる。スピンドルモータ２１は画像エンコーダ３４から出力される基準信号に従って角速度一定で回転する。スピンドル制御部３５は画像エンコーダ３４から出力される基準信号とスピンドルモータ２１から出力されるＦＧ信号を比較して、画像データに同期した正確な回転制御を行う。
画像データは画像エンコーダ３４でピット信号に変換され、スピンドルモータ２１のＦＧ信号を利用して、画像１ライン分のデータのスタート位置が常に同じ回転角度となる様に同期が取られてＬＤ制御部３２に送られる。この同期性能は画像品質に大きな影響を与えるため、ＦＧパルスを多くしたり、専用のインデックスパルス回路を設けるとさらによい。
また画像データは１ライン一周でなく半周程度の仕様でもよい。ＬＤ制御部３２はピット信号に従い光ディスク１へライトパワーを照射したり停止したりする。ここではＣＡＶによる書き込みを示したがＣＬＶによる書き込みも可能である。またライトパワーはＣＤエンコーダ３０から出力されるデータにより変調されてもよい。符号３６はトラックフォーカス制御部、３７はＴＥ反転部を示す。

図４は画像記録用にパワーキャリブレーションを行うフロー図である。このフローは、システムコントローラ３３内にある図示しないプログラムに従ってシステムコントローラ３３が実行する処理を示す（後述する図５のフローも同様である）。
ホストからの指示により画像記録が開始されると（Ｓ１）、最初に光ピックアップ２２を内周のＰＣＡ領域へ移動させる（Ｓ２）。そしてカウントエリアがどこまで記録されているかでパワーキャリブレーションのテストを行う場所を決定する（Ｓ３）。そしてテスト場所でパワーを変化させて記録を行う（Ｓ４）。
そしてこのテスト場所に相当するカウントエリアへ記録を行う（Ｓ５）。そしてテスト場所の記録レベルを読み取り（Ｓ６）、画像ライトパワーを決定する（Ｓ７）。そして図３で説明した画像記録処理を行う（Ｓ８）。ここでのパワーキャリブレーションはデータ記録を行う時のパワーキャリブレーションを利用すると簡単でよい。
図５は光ディスクの任意の場所から画像記録を開始するためのフロー図である。図３の説明では光ピックアップ２２のホーム位置から画像記録を開始しているが、ホストからの指示により指定された半径位置から画像の記録を開始する（Ｓ１）。まず最初にグルーブにトラッキングし（Ｓ２）、ＡＴＩＰまたはＳｕｂＱから現在アドレスを取得する（Ｓ３）。
ホストからの指示位置に相当する目標アドレスへ光ピックアップ２２を移動させ（Ｓ４）、再びＡＴＩＰまたはＳｕｂＱから現在アドレスを取得する（Ｓ５）。目標アドレスに到達したら（Ｓ６）ＴＥ信号を反転させランドトラッキングに切り換える（Ｓ７）。そして画像記録処理を行う（Ｓ８）。記録が終わったらＴＥ信号を戻しグルーブトラッキングに切り換える（Ｓ９）。

ＣＤ−Ｒの基本構造図。 光ディスクへの画像記録状態を示す図であり、（１）は光ディスクの全体図、（２）はその要部拡大図。 本発明の実施の形態に係る光ディスク装置の機能ブロック図。 画像記録用にパワーキャリブレーションを行うフロー図。 光ディスクの任意の場所から画像記録を開始するためのフロー図。

符号の説明

１ 光ディスク
３３ システムコントローラ

Claims (6)

1. レーザ光を案内するためのグルーブが予め形成されている記録可能な光ディスクに画像記録を行う画像記録方法において、データの記録後または記録前にレーザ光をデータトラック間に照射し、データトラック間部分の可視光反射率を変化させることにより、データ記録面に目視可能な画像を形成することを特徴とする画像記録方法。
2. グルーブ上にデータの記録を行う光ディスク装置において、グルーブ間のランドにフォーカシング及びトラッキングし、文字、画像データに応じて変調したパワーを照射することで、データ記録面に可視画像を形成する制御を行うシステムコントローラを備えたことを特徴とする光ディスク装置。
3. 請求項２の光ディスク装置において、システムコントローラは、データの記録時と同じようにライトパワーのキャリブレーションを行ってから画像の記録を開始する制御を行うことを特徴とする光ディスク装置。
4. 請求項２または３の光ディスク装置において、システムコントローラは、グルーブトラッキングで目標位置へ移動した後ランドトラッキングへ移行し画像の記録を開始する制御を行うことを特徴とする光ディスク装置。
5. システムコントローラに請求項２記載の制御を行わせるプログラム。
6. 請求項５記載のプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体。

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